Основният процес на лазерно заваряване включва фокусиране на лазерен лъч върху зоната на свързване между два материала с помощта на оптична система за доставяне. Когато лъчът влезе в контакт с материалите, той предава енергията си, като бързо нагрява и разтопява малка площ.
1. Какво е машина за лазерно заваряване?
Машината за лазерно заваряване е промишлен инструмент, който използва лазерен лъч като концентриран източник на топлина за свързване на множество материали заедно.
Някои ключови характеристики на машините за лазерно заваряване включват:
1. Лазерен източник:Повечето съвременни лазерни заварчици използват лазерни диоди в твърдо състояние, които произвеждат лазерен лъч с висока мощност в инфрачервения спектър. Обичайните лазерни източници включват CO2, оптични и диодни лазери.
2. Оптика:Лазерният лъч преминава през поредица от оптични компоненти като огледала, лещи и дюзи, които фокусират и насочват лъча към заваръчната зона с прецизност. Телескопичните рамена или порталите позиционират гредата.
3. Автоматизация:Много лазерни заварчици разполагат с интеграция с компютърно цифрово управление (CNC) и роботика за автоматизиране на сложни модели и процеси на заваряване. Програмируеми пътища и сензори за обратна връзка гарантират точност.
4. Мониторинг на процеса:Интегрирани камери, спектрометри и други сензори наблюдават процеса на заваряване в реално време. Всички проблеми с подравняването на лъча, проникването или качеството могат бързо да бъдат открити и адресирани.
5. Предпазни блокировки:Защитни корпуси, врати и бутони за електронно спиране предпазват операторите от мощния лазерен лъч. Блокировките изключват лазера, ако протоколите за безопасност са нарушени.
И така, в обобщение, машината за лазерно заваряване е компютърно контролиран индустриален прецизен инструмент, който използва фокусиран лазерен лъч за автоматизирани, повтарящи се заваръчни приложения.
2. Как работи лазерното заваряване?
Някои ключови етапи в процеса на лазерно заваряване включват:
1. Генериране на лазерен лъч:Твърд лазерен диод или друг източник произвежда инфрачервен лъч.
2. Доставка на лъч: Огледала, лещи и дюза прецизно фокусират лъча към тясно място върху детайла.
3. Отопление на материала:Лъчът бързо нагрява материала с плътност, близка до 106 W/cm2.
4. Топене и свързване:Малък басейн от стопилка се образува там, където материалите се сливат. Докато басейнът се втвърдява, се създава заваръчна връзка.
5. Охлаждане и повторно втвърдяване: Заваръчната зона се охлажда с високи скорости над 104°C/секунда, създавайки финозърнеста, закалена микроструктура.
6. Прогресия:Лъчът се движи или частите се преместват и процесът се повтаря, за да завърши заваръчния шев. Може да се използва и инертен защитен газ.
И така, в обобщение, лазерното заваряване използва интензивно фокусиран лазерен лъч и контролиран термичен цикъл, за да произведе висококачествени зонови заварки с ниска топлина.
Предоставихме полезна информация за машини за лазерно заваряване
Както и персонализирани решения за вашия бизнес
3. Лазерното заваряване по-добро ли е от MIG?
В сравнение с традиционните процеси на заваряване с инертен газ на метал (MIG)...
Лазерното заваряване предлага няколко предимства:
1. Прецизност: Лазерните лъчи могат да се фокусират върху малка точка от 0,1-1 мм, което позволява много прецизни, повтарящи се заварки. Това е идеално за малки части с висока толерантност.
2. Скорост:Скоростите на заваряване с лазер са много по-бързи от MIG, особено при по-тънки габарити. Това подобрява производителността и намалява времето на цикъла.
3. Качество:Концентрираният източник на топлина произвежда минимално изкривяване и тесни зони, засегнати от топлината. Това води до здрави, висококачествени заварки.
4. Автоматизация:Лазерното заваряване е лесно автоматизирано с помощта на роботика и CNC. Това позволява сложни модели и подобрена консистенция спрямо ръчно MIG заваряване.
5. Материали:Лазерите могат да съединяват много комбинации от материали, включително заварки от много материали и различни метали.
MIG заваряването обаче иманякои предимстванад лазер в други приложения:
1. Цена:MIG оборудването има по-ниски първоначални инвестиционни разходи от лазерните системи.
2. По-дебели материали:MIG е по-подходящ за заваряване на по-дебели стоманени профили над 3 mm, където лазерното поглъщане може да бъде проблематично.
3. Защитен газ:MIG използва щит от инертен газ за защита на зоната на заваряване, докато лазерът често използва запечатан път на лъча.
Така че в обобщение, лазерното заваряване обикновено се предпочита запрецизност, автоматизация и качество на заваряване.
Но MIG остава конкурентоспособен за производството напо-дебели габарити с бюджет.
Правилният процес зависи от конкретното заваръчно приложение и изискванията за детайлите.
4. Лазерното заваряване по-добро ли е от TIG заваряването?
Заваряването с волфрамов инертен газ (TIG) е ръчен процес с артистични умения, който може да доведе до отлични резултати върху тънки материали.
Все пак лазерното заваряване има някои предимства пред TIG:
1. Скорост:Лазерното заваряване е значително по-бързо от TIG за производствени приложения поради своята автоматизирана прецизност. Това подобрява производителността.
2. Прецизност:Фокусираният лазерен лъч позволява точност на позициониране до стотни от милиметъра. Това не може да се сравни с човешка ръка с TIG.
3. Контрол:Променливи на процеса, като входяща топлина и геометрия на заваръчния шев, се контролират строго с лазер, което гарантира постоянни резултати партида след партида.
4. Материали:TIG е най-подходящ за по-тънки проводими материали, докато лазерното заваряване отваря по-голямо разнообразие от комбинации от много материали.
5. Автоматизация: Роботизираните лазерни системи позволяват напълно автоматизирано заваряване без умора, докато TIG обикновено изисква пълното внимание и опит на оператора.
Въпреки това, TIG заваряването запазва предимство запрецизна работа с тънък калибър или заваряване на сплавикъдето входящата топлина трябва да бъде внимателно модулирана. За тези приложения докосването на квалифициран техник е ценно.
5. Какъв е недостатъкът на лазерното заваряване?
Както при всеки промишлен процес, лазерното заваряване има някои потенциални недостатъци, които трябва да имате предвид:
1. Цена: Въпреки че стават все по-достъпни, високомощните лазерни системи изискват значителни капиталови инвестиции в сравнение с други методи за заваряване.
2. Консумативи:Газовите дюзи и оптиката се влошават с течение на времето и трябва да се сменят, което увеличава разходите за притежание.
3. Безопасност:Необходими са стриктни протоколи и затворени предпазни кутии, за да се предотврати излагането на лазерен лъч с висок интензитет.
4. Обучение:Операторите се нуждаят от обучение за безопасна работа и правилна поддръжка на лазерно заваръчно оборудване.
5. Линия на видимост:Лазерният лъч се движи по права линия, така че сложните геометрии може да изискват множество лъчи или повторно позициониране на детайла.
6. Поглъщаемост:Някои материали като дебела стомана или алуминий могат да бъдат трудни за заваряване, ако не абсорбират ефективно специфичната дължина на вълната на лазера.
С подходящи предпазни мерки, обучение и оптимизация на процеса обаче лазерното заваряване осигурява производителност, прецизност и качествени предимства за много индустриални приложения.
6. Лазерното заваряване има ли нужда от газ?
За разлика от процесите на заваряване в защитен газ, лазерното заваряване не изисква използването на инертен защитен газ, протичащ върху заваръчната зона. Това е така, защото:
1. Фокусираният лазерен лъч се движи във въздуха, за да създаде малка, високоенергийна заваръчна вана, която се топи и съединява материалите.
2. Околният въздух не е йонизиран като газова плазмена дъга и не пречи на образуването на лъча или заваръчния шев.
3. Заваръчният шев се втвърдява толкова бързо от концентрираната топлина, че се образува, преди да могат да се образуват оксиди на повърхността.
Някои специализирани приложения за лазерно заваряване обаче все още могат да се възползват от използването на помощен газ:
1. За реактивни метали като алуминий, газът предпазва горещата заваръчна вана от кислорода във въздуха.
2. При работа с високомощен лазер газът стабилизира плазмената струя, която се образува по време на заварки с дълбоко проникване.
3. Газовите струи отстраняват изпаренията и отломките за по-добро предаване на лъча върху мръсни или боядисани повърхности.
Така че в обобщение, въпреки че не е строго необходим, инертният газ може да осигури предимства за специфични предизвикателни приложения или материали за лазерно заваряване. Но процесът често може да работи добре и без него.
▶ Какви материали могат да бъдат лазерно заварени?
Почти всички метали могат да бъдат заварени с лазер, включителностомана, алуминий, титан, никелови сплави и др.
Възможни са дори комбинации от различни метали. Ключът е тетрябва ефективно да абсорбира дължината на вълната на лазера.
▶ Колко дебели материали могат да бъдат заварени?
Листове тънки като0,1 мм и дебелина до 25 ммобикновено могат да бъдат лазерно заварени, в зависимост от конкретното приложение и мощността на лазера.
По-дебелите секции може да изискват многопроходно заваряване или специална оптика.
▶ Подходящо ли е лазерното заваряване за големи обеми на производство?
Абсолютно. Роботизираните клетки за лазерно заваряване обикновено се използват във високоскоростни, автоматизирани производствени среди за приложения като автомобилното производство.
Достижими са скорости от няколко метра в минута.
▶ Кои отрасли използват лазерно заваряване?
Често срещани приложения за лазерно заваряване могат да бъдат намерени вавтомобилостроене, електроника, медицински изделия, космическа промишленост, производство на инструменти/щанци и малки прецизни части.
Технологията енепрекъснато се разширява в нови сектори.
▶ Как да избера система за лазерно заваряване?
Факторите, които трябва да се имат предвид, включват материали на детайла, размер/дебелина, нужди от производителност, бюджет и необходимо качество на заваръчния шев.
Реномираните доставчици могат да ви помогнат да посочите правилния тип лазер, мощност, оптика и автоматизация за вашето конкретно приложение.
▶ Какви видове заварки могат да бъдат направени?
Типичните техники за лазерно заваряване включват челни, припокриващи, ъглови, пробиващи и облицовъчни шевове.
Някои иновативни методи като лазерно адитивно производство също се появяват за приложения за ремонт и прототипиране.
▶ Подходящо ли е лазерното заваряване за ремонт?
Да, лазерното заваряване е много подходящо за прецизен ремонт на компоненти с висока стойност.
Концентрираното внасяне на топлина минимизира допълнителното увреждане на основните материали по време на ремонт.
Искате ли да започнете с машина за лазерно заваряване?
Защо не вземете предвид нас?
Време на публикуване: 12 февруари 2024 г